薏米營(yíng)養(yǎng)和生物活性成分研究進(jìn)展

◎ 張 敏

（濟(jì)南市食品藥品檢驗(yàn)檢測(cè)中心，山東 濟(jì)南 250000）

薏米，是禾本科草本植物薏苡的種子加工而成，又名薏苡仁、苡仁、六谷米等。薏苡為一年或多年生，喜溫暖潮濕的環(huán)境，可生于荒野、溪邊、潮濕山谷中。我國(guó)是薏苡的原產(chǎn)地之一，栽培歷史悠久，在大部分地區(qū)均有分布，一般為栽培品[1]，種植面積大，產(chǎn)量高，消耗量大。薏米含有大量的碳水化合物和優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)、氨基酸、脂肪及微量元素等，還含有多糖、多酚類化合物等多種生物活性成分，具有抗氧化、抗腫瘤、抗炎抑菌以及降血糖血脂等多種生理活性[2]。本文對(duì)薏米基本營(yíng)養(yǎng)、生物活性成分及其研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，為深入研究提供參考。

1 薏米營(yíng)養(yǎng)成分

1.1 碳水化合物

薏米中含有豐富的碳水化合物，主要為淀粉，其在薏米各種營(yíng)養(yǎng)成分中占比最高。劉澤宇等[3]對(duì)不同產(chǎn)地薏米的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)貴州興仁、福建浦城、云南師宗以及老撾萬(wàn)象4 個(gè)產(chǎn)地薏米中碳水化合物含量均在65%左右，其中淀粉含量約為60%，膳食纖維含量約為2.8%。薏米淀粉顆粒粒徑較小，表面光滑，形態(tài)多呈圓形或者不規(guī)則多邊形[4]。研究表明，薏米淀粉多為C 晶型，當(dāng)干燥程度有變化時(shí)，也可能是A 晶型。由于結(jié)構(gòu)對(duì)薏米淀粉消化特性的影響，其消化速率慢，不易升高血糖。與馬鈴薯淀粉、玉米淀粉比較，薏米淀粉起始糊化溫度更低，具有易糊化、黏滯性好、增稠能力強(qiáng)以及冷穩(wěn)定性好的特點(diǎn)[5]。

1.2 蛋白質(zhì)

薏米中含多種優(yōu)質(zhì)蛋白和氨基酸。賈青慧等[6]采用凱氏定氮法和氨基酸分析儀測(cè)定薏米中蛋白質(zhì)和氨基酸的種類及含量，并與常見(jiàn)食物中蛋白質(zhì)含量進(jìn)行了比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，薏米中蛋白質(zhì)含量為15.71%，與雞蛋、核桃相當(dāng)，高于牛乳，低于大豆、花生；薏米中檢出18 種氨基酸，種類齊全，其中谷氨酸、亮氨酸、丙氨酸含量較高。雷裕等[7]對(duì)福建產(chǎn)的4 種薏米營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)4 種薏米中蛋白質(zhì)平均含量為15.53%，高于《中國(guó)食物營(yíng)養(yǎng)成分表2017》中米的蛋白質(zhì)含量；氨基酸種類豐富，共檢出17 種，其中谷氨酸含量最高，7 種必需氨基酸含量均高于大米，亮氨酸含量最高，賴氨酸含量最低。

1.3 脂肪

薏米中脂肪含量較高，約為5%，高于大米、大麥和小麥等谷物脂肪含量[8]。與其他谷物相比，薏米的不飽和脂肪酸含量較高，其脂肪酸組成更加優(yōu)良。豐富的不飽和脂肪酸，可有效降低心血管疾病的發(fā)生率[9]。肖小年等[10]采用5 種不同方法對(duì)同一批次薏米進(jìn)行油提取實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，采用超臨界CO2萃取法提取得到的薏米油質(zhì)量?jī)?yōu)良，得率最高。其中，甘油三酯含量超過(guò)91.5%，油酸和亞油酸的含量分別超過(guò)44.1%、28.2%。對(duì)提取的薏米油進(jìn)行GC-MS 分析與脂肪酸含量計(jì)算，發(fā)現(xiàn)薏米中有16 種脂肪酸，不飽和脂肪酸含量約為83.0%。王青霞等[11]研究分析8 種不同產(chǎn)地脫皮和未脫皮的薏米油脂中脂肪酸、甘油酯、甘油三酯和角鯊烯等組成情況，發(fā)現(xiàn)薏苡仁油中含有豐富的不飽和脂肪酸，其U/S（5.06 ～6.62）接近橄欖油（4.57 ～5.83），角鯊烯、甾醇、生育酚含量也比橄欖油的高。

1.4 礦物質(zhì)和維生素

研究人員對(duì)薏米中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)展開(kāi)分析，發(fā)現(xiàn)薏米中礦物質(zhì)元素種類豐富。伍清芳等[12]采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜測(cè)定20 批不同產(chǎn)地薏米中金屬元素的含量，銅、鎳、鈷、鎘、汞、鉛和鉻均有檢出，且不同產(chǎn)地薏米中金屬元素種類和含量有較大的差異。通過(guò)營(yíng)養(yǎng)質(zhì)量指數(shù)（Index of Nutrional Quality，INQ）評(píng)價(jià)薏米中錳、鐵、銅、鋅、鈷、鎳、硒和鉻的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，發(fā)現(xiàn)硒、鈷、鉻的INQ 值均大于1，說(shuō)明食用適量薏米可以滿足人體對(duì)這3 種元素的需求；采用內(nèi)梅羅指數(shù)對(duì)薏米中重金屬進(jìn)行污染等級(jí)評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)各金屬元素均在安全等級(jí)范圍內(nèi)。雷裕等[7]采用火焰原子吸收光譜法測(cè)定福建產(chǎn)4 種薏米中礦物元素。其中，鐵、鋅元素含量高于大米，鈣、銅、鎂含量與大米相當(dāng)，鈉含量比大米約低58%。還有研究人員采用高效液相色譜法測(cè)定薏米中維生素E、維生素B1、維生素B2含量，發(fā)現(xiàn)其含量各有差異，且薏米中維生素種類較少，主要是B 族維生素和少量E 族維生素[13]。

2 薏米活性成分

薏米中營(yíng)養(yǎng)成分豐富，富含優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)、脂肪、礦物質(zhì)成分以及維生素等。薏米中的活性成分種類和含量也比較豐富，具有抗氧化、抗炎、降血糖等作用，是可用于補(bǔ)充人體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，調(diào)節(jié)人體生理機(jī)能的優(yōu)質(zhì)谷物。

2.1 多酚類化合物

多酚類物質(zhì)是一類具有抗氧化活性的次生代謝物，主要存在于植物體內(nèi)，包括黃酮類、酚酸類、單寧類等多種類型。多酚類化合物含量越高，抗氧化能力越強(qiáng)[14]。有研究對(duì)薏米中活性物質(zhì)進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)薏米中多酚含量豐富，是人體獲得多酚類物質(zhì)的良好來(lái)源。商云帥等[15]采用Box-Behnken 響應(yīng)面分析法對(duì)薏米多酚提取工藝進(jìn)行研究?jī)?yōu)化，當(dāng)提取溫度為54 ℃、提取時(shí)間為36.6 min、料液比為1 ∶21.1（g ∶mL）、溶劑體積為63.2%時(shí)，薏米多酚提取率可達(dá)72.75 mg/100 g。HUANG 等[16]在薏米中分離純化出槲皮素、木犀草素、橘皮素、柚皮苷和蘆丁等黃酮類物質(zhì)。徐茜等[17]對(duì)薏米中提取的多酚物質(zhì)進(jìn)行分離純化，并采用液質(zhì)聯(lián)用儀進(jìn)行成分分析。研究結(jié)果表明，提取物中含有對(duì)香豆酸、N1,N5-雙(對(duì)香豆酰)亞精胺、阿魏酸及蘆丁，這4 種物質(zhì)均具有強(qiáng)抗氧化活性，其中N1,N5-雙(對(duì)香豆酰)亞精胺的抗氧化能力最強(qiáng)。其良好的抗氧化活性能夠通過(guò)增強(qiáng)細(xì)胞中SOD、CAT 和GPx 等抗氧化酶的活性，抑制羥基自由基引起的細(xì)胞脂質(zhì)氧化反應(yīng)。林棟等[18]對(duì)薏米多酚的抗氧化活性及抑制亞硝酸反應(yīng)活性進(jìn)行分析研究。結(jié)果表明，薏米多酚對(duì)DPPH 自由基、ABTS+自由基和羥基自由基具有較強(qiáng)的清除能力，具有較強(qiáng)的亞硝酸鹽清除能力及亞硝胺合成阻斷能力，是一種應(yīng)用潛力較大的抗氧化劑和亞硝化抑制劑。

2.2 多糖

薏米多糖包括薏米多糖A、B、C，酸性多糖CA-1、CA-2，以及中性多糖1 ～7 等，主要由鼠李糖、阿拉伯糖、葡萄糖、甘露糖、半乳糖等多種單糖組成[2,19]。研究人員采用水提醇沉法，利用超聲波輔助提取薏米多糖，通過(guò)工藝優(yōu)化實(shí)驗(yàn)確定薏米多糖最佳提取條件，并對(duì)其羥基自由基清除能力進(jìn)行研究。結(jié)果表明，在75 ℃提取溫度下提取2 h，提取液pH值為5，料液比為1 ∶20（g ∶mL）的條件下，薏米多糖得率最佳，為1.56%。在同等濃度下，與抗壞血酸抗氧化能力比較，薏米多糖對(duì)羥基自由基具有一定清除能力，但弱于抗壞血酸[20]。李樹萍等[21]對(duì)薏米多糖提取方法進(jìn)行優(yōu)化，并比較薏米多糖發(fā)酵液和水提液的抗氧化活性及兩者的透皮吸收情況，結(jié)果表明發(fā)酵法提取薏米多糖工藝優(yōu)化后，最佳提取率是水提法的3 倍，對(duì)DPPH 自由基和超氧陰離子的清除作用及透皮吸收作用均高于水提液，為發(fā)酵薏米多糖成為潛在的食品、抗氧化化妝品開(kāi)發(fā)提供了數(shù)據(jù)支持。薏米多糖還具有調(diào)節(jié)糖脂代謝的作用，如劉偉杰等[22]研究發(fā)現(xiàn)，薏米多糖能明顯降低大鼠空腹血糖及餐后2 h血糖水平，降低大鼠體重，且不良反應(yīng)發(fā)生少于二甲雙胍，薏米多糖調(diào)節(jié)糖脂代謝的機(jī)制，與其降低血清中瘦素水平，提高脂聯(lián)素水平有關(guān)。

3 結(jié)語(yǔ)

一直以來(lái)，薏米是人們夏季用來(lái)消暑除濕的佳品，常見(jiàn)的食用方法是煮粥或者直接泡水喝。近年來(lái)，隨著人們對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)和功能作用的要求不斷增強(qiáng)，薏米的食用方法越來(lái)越多樣化，薏米茶飲、薏米糕點(diǎn)、薏米掛面以及各種薏米發(fā)酵飲品相繼投入市場(chǎng)，開(kāi)發(fā)前景良好。隨著對(duì)薏米成分的不斷研究，薏米在藥品研發(fā)、化妝品研制等方面的研究也逐漸增多。未來(lái)，可以深入研究薏米的營(yíng)養(yǎng)成分和生物活性成分，探索其對(duì)人體新陳代謝、生理機(jī)能的調(diào)節(jié)機(jī)制，為薏米的開(kāi)發(fā)應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)，推進(jìn)薏米產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。